蜂窝陶瓷介绍

视频：蜂窝陶瓷材料介绍

蜂窝陶瓷介绍

蜂窝陶瓷是一种结构似蜂窝形状的新型陶瓷产品。最早使用在小型汽车尾气净化，现广泛应用在化工、电力、冶金、石油、电子电器、机械等工业中，而且越来越广泛，发展前景相当可观。

蜂窝陶瓷无数相等的孔组成的各种形状，最大的孔数已达到了每平方厘米120～140，密度每立方厘米0.3～0.6克，吸水率最高达20%以上。其网状孔以三角和四方为主，三角比四方承受力好得多，孔数也多些，这一点作为催化载体尤其重要。随着单位面积孔数的提高和载体孔壁厚度的减少，陶瓷载体的抗热冲击趋势是提高的，热冲击破坏的温度也是提高的。因此蜂窝陶瓷必须要降低膨胀系数和提高单位面积的孔数。热膨胀系数是主要性能指标，当前国外水平是α25－800℃≤1.0×10－6℃－1。

最早生产蜂窝陶瓷的原料主要是高岭土、滑石、铝粉、粘土等，尤其是硅藻土、沸石、膨胀土以及耐火材料的应用，蜂窝陶瓷应用日益广泛，性能越来越好。除了用于烧结成型的蜂窝陶瓷外，还出现了不烧结的蜂窝陶瓷，这大大提高了催化性能的活性。蜂窝陶瓷可由多种材质制成，主要材质有: 堇青石、莫来石、钛酸铝、活性炭、碳化硅、活性氧化铝、氧化锆、氮化硅及刚玉、刚玉莫来石、高铝、堇青石一莫来石、堇青石一钛酸铝等复合基质。

蜂窝陶瓷主要产品有蓄热填料、活性炭、活性氧化铝、分子筛、瓷料球、塔填料和催化剂等数十种产品。活性炭粉末或颗粒制成蜂窝陶瓷形状后，大大提高了水处理的净化和废水处理能力，尤其在医药工业中抗菌素、激素、维生素、核酸针剂及各种针剂，药物等的脱水脱色去杂质等。

蜂窝陶瓷按用途可以分为蓄热体、填料、催化剂载体和过滤材料四大类:

蜂窝陶瓷蓄热体热容量1000kJ/kg以上，产品最高使用温度≥1700℃，在加热炉、烘烤器、均热炉、裂解炉等窑炉中可节省燃料达40%以上，产量提高15%以上，排放烟气温度低于150℃。挤出蜂窝陶瓷窑具的质量比传统窑具轻60%-75%，热量传递迅速，可实现快速烧成，用它垫烧铁氧体或其它电子陶瓷时，有利于提高产品的性能。

蜂窝陶瓷填料比其它形状填料的比表面积更大，强度更好等优点，可使汽液分布更均匀，床层阻力降低，效果更好，且可延长使用寿命，在石化、制药和精细化工行业中作填料效果相当好。

蜂窝陶瓷用在催化剂方面更具优势。以蜂窝状陶瓷材料为载体，采用独特的涂层材料，以贵金属，稀土金属及过渡金属制备，因而具有高的催化活性，良好的热稳定性，长的使用寿命，高强度等优点。蜂窝陶瓷用作催化剂载体时，主要应用于汽车排气净化、锅炉排烟脱硝（NOx）、工业排气除臭、除去有毒有害气体等。汽车排气净化用的蜂窝陶瓷催化剂载体主要是被覆γ-Al2O3的堇青石蜂窝陶瓷载体。

汽车尾气处理用的蜂窝陶瓷材料常为多孔堇青石，其每平方英寸400孔道的几何外形，以及材料中 2－3mm 的多孔结构，产生了0.2－0.3m2 /g的高比表面积。用同步电子辐射测量方法(EXAFS：extended X－ray absorption fine structure)可精确地测定贵金属铂元素在蜂窝陶瓷载体表面上的原子排列方式，显示了铂原子在堇青石陶瓷载体表面形成所谓的海棉状结晶，使得触媒转化器内的气体接触面积平均在2000m2以上，同时也使气体分子在触媒转化器中有足够高的机率与贵金属原子碰撞产生有效的触媒转化反应。

蜂窝陶瓷的制作工艺大体上分为挤压、热压铸、注浆及注凝成型。其中挤压和热压铸方法生产量更大、使用更广泛。

挤压成型:挤压成型是通过模具将可塑性料挤压成型，微波干燥并烧制成多孔陶瓷的方法。形成的孔通常是2-6mm大，小至微米级，常见的孔型有四边形、六边形、三角形等。制作工艺流程主要包括六步骤，分别是原料合成、混合练泥、陈腐、挤压成型、干燥、烧成。

 

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